Roje robotów przypominających insekty można już drukować w 3D. Czy spełnia się prognoza Rodneya Brooksa sprzed 30 lat?
Ekspert przewidywał, że proste, niewielkie, autonomiczne, produkowane masowo roboty mogłyby w przyszłości eksplorować nasz Układ Słoneczny. Po zakończeniu pracy w MIT Brooks został współzałożycielem firmy IRobot, znanej z produkcji odkurzaczy Rumba, swoją wizję przedstawił w artykule naukowym w 1989 roku.
Technologię druku robotycznych insektów wymyślili inżynierowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego. Jednym z nich jest doktorant James Jiang, który pracuje pod okiem Nicka Gravisha, profesora inżynierii mechanicznej.
Samo drukowanie robotów nie jest nowe.* Nowością jest to, że do sztywnego korpusu robota naukowcy dodali elastyczne elementy drukowane w 3D. Tak powstały „flexoszkielety”, które drukowane są szybko i tanio. W ten sposób połączono stabilność robotów z ich odpornością, elastycznością i mobilnością.
Nowa metoda daje możliwość budowania dużych grup elastycznych robotów, wymagających tylko niewielkiego wkładu w postaci ręcznego montażu. Badacze proponują też cały zestaw części, z których można sztucznego insekta złożyć jak z klocków Lego. Filamentem drukarki 3D dla „flexoszkieletu” jest arkusz poliwęglanu.
Adres filmu na Youtube: https://youtu.be/hA4khyXnjLY
Źródło: Jacobs School News / YouTube
Wydruk jednego elastycznego elementu szkieletu zajmuje 10 minut i kosztuje mniej niż 1 dolar. Można go wykonać na większości niedrogich dostępnych w handlu drukarek. Wydrukowanie i złożenie całego robota zajmuje niecałe 2 godziny.
Ostatecznym celem naukowców jest stworzenie linii montażowej, która będzie drukować całe roboty bez konieczności ich montażu. Rój tych małych robotów mógłby wykonać tyle samo pracy, co jeden duży robot.
Prof. Gravish uważa, że to kolejny krok w rozwoju „miękkich” maszyn nie tylko dla kosmosu, ale dla całej robotyki.
„Chcemy ułatwić budowanie miękkich robotów naukowcom z całego świata” – stwierdził prof. Garvish w komunikacie prasowym uczelni. Dlatego zespół planuje udostępnić swoje projekty naukowcom z innych instytucji.
Ramiona robotów drukowane w 3D
*W technologii 3D drukowane są elementy dużych robotów czy łazików marsjańskich. Przydatne rozwiązania, które oferuje szereg firm, to na przykład drukowanie użytecznych ramion robotów. Stopień swobody (DOF) ich ruchu zależy od liczby przegubów obrotowych lub zginających się: na przykład ramię 4DOF może obracać się dzięki czterem niezależnym połączeniom.
Istnieją setki takich rozwiązań, niektóre w płatnej wersji, niektóre to robotyczne ramiona z kodem open source. Przykładem jest Thor, ramię opracowane przez producenta Hackaday AngelLM o sześciu stopniach swobody, co pozwala na dużą elastyczność sztucznej ręki. Wszystkie pliki do wydrukowania w 3D tego ramienia robota można znaleźć na stronie projektu Thor.
Z kolei ramię EEZYbotARM MK2, które wygrało wiele konkursów, jest prawdopodobnie jednym z najprostszych w budowie projektów ramion. Pełną instrukcję montażu i druku można znaleźć na stronie internetowej EEZYbotARM . Więcej o drukowaniu elementów robotycznych ramion TUTAJ.